Ученые создали частицы, которые помнят свое прошлое
Частица называется анион и была предложена физиками несколько десятилетий назад.
Квантовый компьютер создал странную частицу, которая может помнить свое прошлое.
Компания Quantinuum заявила во вторник, что ее квантовый компьютер System Model H2 — самый высокопроизводительный квантовый компьютер из когда-либо созданных на базе Honeywell — впервые создал неабелеву топологическую квантовую материю и сплел ее энон.
Компания объяснила, что один из первых экспериментов, проведенных на H2 в сотрудничестве с исследователями из Гарвардского университета и Калифорнийского технологического института, продемонстрировал новое состояние материи, неабелево топологически упорядоченное состояние.
«Для всех, кто думал, что квантовые компьютеры, способные раздвинуть границы человеческого знания и научного прогресса, все еще далеки, сегодняшний день знаменует собой поворотный момент», — заявил в пресс-релизе генеральный директор Раджиб Хазра. «Ведущая в мире группа ученых использовала квантовый компьютер Quantinuum H2 для достижения того, что ранее было невозможно».
Квантовые вычисления — это технология, использующая законы квантовой механики для решения задач, слишком сложных для классических компьютеров.
Эта частица, называемая анионом, была предложена физиками несколько десятилетий назад.
Концепция квазичастиц, по утверждению Министерства энергетики, помогает ученым описывать закономерности, возникающие при взаимодействии огромного количества субатомных частиц, которые представляют собой коллективное возбуждение множества электронов в твердотельных устройствах.
По словам Дмитрия Фельдмана из Университета Брауна, они могут образовываться в двумерных системах, в то время как фермионы и бозоны — это единственные две категории частиц, с которыми ежедневно сталкиваются в мире.
Анионы классифицируются как абелевы или неабелевы.
Неабелевы анионы могут хранить квантовую информацию без необходимости исправления ошибок и сохранять «память» об их относительных положениях в прошлом. Фельдман сказал, что у них есть свойства, которые можно использовать для топологической квантовой памяти.
Квантовая память хранит квантовое состояние фотона — свет состоит из фотонов — или другой запутанной частицы, не разрушая квантовую информацию этой частицы. Устройства квантовой памяти могут хранить квантовые данные подобно тому, как классическая компьютерная память хранит информацию в виде двоичных состояний.
«Квантовая память — это небольшой квантовый компьютер, который может улавливать и хранить квантовые биты, закодированные в фотонах, без их измерения, поскольку их измерение разрушит любую их запутанность. Сохраненные квантовые биты можно обрабатывать и при необходимости перекодируется в фотоны», — ранее сообщил Phys.org Дэвид Левонян, специалист по квантовым исследованиям в Центре квантовых сетей AWS.
Квантовые биты также известны как кубиты и являются основой квантовых компьютеров.
В Министерстве энергетики пояснили, что при плетении одна квазичастица закручивается вокруг другой. Фермионы и бозоны не сохраняют память о петле, но исследователи могут использовать плетение для изменения квантового состояния анионов, то есть они сохраняют память о своих петлях.
«Многие системы anyon могут создавать коллективную память, которая может служить основой для подхода к квантовым вычислениям, называемого «топологическими квантовыми вычислениями». Из-за того, как работает плетение, кубиты, состоящие из анионов, сохраняют свою квантовую когерентность в течение длительного времени, что обеспечивает большую точность», — говорится в сообщении.
Quantinuum писал, что контролируемое создание и манипулирование неабелевыми анионами, ведущими к топологическим кубитам, знаменует собой «значительный шаг на пути к универсальным отказоустойчивым квантовым вычислениям».
Универсальность означает возможность выполнения произвольных квантовых вычислений, а отказоустойчивость означает, что квантовые логические вентили, используемые в конструкции квантового компьютера, предотвращают неконтролируемый каскадный каскад ошибок.
Президент и главный операционный директор Quantinuum Тони Аттли сказал, что «последствия для общества значительны».
«С нашей системой второго поколения мы вступаем в новую фазу квантовых вычислений», — отметил он. «H2 подчеркивает возможность достижения ценных результатов, которые возможны только с квантовым компьютером. Разработка процессора H2 также является важным шагом на пути к универсальным отказоустойчивым квантовым вычислениям».
Джулия Мусто — репортер Fox News и Fox Business Digital.
